汽车电动脚踏板控制器车载测试台的研制.pdf

2014年7月
机床与液压
Jul.2014
第42卷第14期
MACHINE TOOL HYDRAULTCS
Vol 42 No 14
DOI:10.3969/j.issn.1001-3881.2014.14.040
汽车电动脚踏板控制器车载测试台的研制
卿兆波,李贵飞,杨惠忠
(中国计量学院机电工程学院,浙江杭州310018)
摘要:构建了一个车载测试台,该测试台在汽车行驶过程中,能对电动脚踏板控制器的15项关鍵参数进行实时监测,
目的是对脚踏板控制器进行故障诊断。从功能、机械结构、电气、上位机软件4个方面对测试台进行了论述。实验证明
此测试合能够精确地、自动地对汽车电动脚踏板控制器进行实时测试。
关键词:电动脚踏板;控制器;实时数据采集;车载测试台
中图分类号:TH873.7;TP27文献标识码:B文章编号:1001-3881(2014)14-131-2
Development of a Carborne Testing Bench for Controller of the Power Step
QING Zhaobo, LI Guifei, YANG Huizhong
( College of Mechanical Engineering, China Jiliang University, Hangzhou Zhejiang 310018, China)
Abstract: For fault diagnosis of controller of the power step, a carborne test bench was constructed, which could be used to mo-
nitor 15 parameters real-time during the driving process. The test bench was discussed from four parts, including function, mechanical
structure, electrical parts and PC software. Experiments show that the equipment can be used to achieve real-time test for controller of
power step accurately and automatically.
Keywords: Power step; Controller; Real-time data acquisition; Carborne test bench
汽车电动脚踏板控制器是众多汽车电子电气产品
测试台的主体采用双导杆的卧式结构,为了解决
中的一种,主要运用在越野车、房车和大巴等汽车控制器与测针对准的困难,同时加固控制器与测针接
上,很好地解决了车身距离地面较高给乘客带来的不触,因此设计了针床式承载台。
便。但是随着汽车电子电气系统安全标准的出现和不2.1针床式承载台
断完善,对此类汽车附属产品的质量要求越来越严
针床式承载台是测试台设计的核心部分之一,如
格,因此在产品出厂前必须对其进行严格可靠的测图1所示。
试。目前,工厂里对控制器的测试主要采取人工记录
和分析数据的方法,这种方法对于普通员工来说难度
i diy
1一左锁紧卡扣
比较大,而且庞大的数据处理难免会出现错误分析;
2一针床承载板
3一有锁紧卡扣
对于开发人员来说也不利于产品的改进升级。针对此
左侧测针
右侧测针
问题,设计出了满足一定精度和自动化要求的汽车电
6一导杆
板卡弹出弹
动脚踏板控制器测试台。
测试台功能
该测试台以数据采集卡为核心,通过针床上的测
针将脚踏板控制器各个测试参数传输到数据釆集卡,
最终通过USB总线将数据送入PC机,其主要功能体
现为:(1)测试人员的管理和测试操作;(2)对脚
踏板控制器关键信号的监测;(3)对监测数据的采
集和存储;(4)历史数据查询和报表的生成;(5
?1针床式承载台示意结构图
采集数据的备份。
该部分主要由左锁紧卡扣、左侧测针、针床承载
2机械结构
板、右锁紧卡扣、右侧测针、导杆和板卡弹出弹簧构
收稿日期;2013-05-06
作者简介:卿兆波(1975-),男,硕土,副教授,研究方向为机械设计及理论、越野车装备设计与制造等。E-mail:qing
通信作者:李贵飞,E-mail:guifei_8866@126.com。
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机床与液压
第42卷
成。左锁紧卡扣、针床承载板和右锁紧卡扣的设计
系统肩动
是为了将控制器板卡固定在针床上,以防止车身的晃
动造成控制器也随之前后左右晃动;平衡支撑架和板
用户登录
卡弹出弹簧的设计是为了给承载板提供一个平稳的向
上力,其作用主要体现在两方面:(1)使承载板和
用户类型
控制器上下平稳接触,同时在卡扣的作用下,避免了
用户管理
用户界面
车身的强烈震动,使得控制器测点和测针之间接触不
良;(2)为控制器从针床上取出提供了方便。
管理员界面
3电气部分
图3程序框架结构图
3.1硬件部分
4.1功能模块
由图2所示,电气部分硬件由六部分组成,包括
从图3中可以看出,整个程序由4个功能模块组
左右脚踏板驱动电机、控制器、汽车电瓶、逆变器、成:(1)用户登录界面。系统人口由一个用户登录
数据采集卡和工业PC机。这里对其进行简要说明:界面控制用户的使用情况。登录的用户名和密码由初
(1)左右脚踏板驱动电机为控制器的执行元件之一,始管理员添加,直接写人数据库文件,这样既安全容
主要根据控制器的指令驱动电动脚踏板伸出或者收量又大;(2)如图4(a)所示的用户管理图界面。
回;(2)控制器作为被测对象,根据不同的控制条此界面是管理员对系统的用户进行操作的界面,包括
件发出相应的指令,从而控制踏板做出不同的状态;増加用户和删除用户;(3)如图4(b)所示的管理
(3)汽车电瓶主要作用是为控制器和逆变器提供工员界面。此界面是系统工作中,具有管理员权限的操
作电源;(4)逆变器是将4VDC转换为220VAC,作者所面对的界面,包括数据的实时采集、历史数据
为工业PC提供电源;(5)数据采集卡主要完成15査询和数据备份等操作;(4)如图4(c)所示的用
路模拟信号的高效可靠的上传;(6)工业PC主要是户界面。此界面只能实现数据采集,特别简单,单一
对上传的数据进行实时的采集、分析和存储,并完成的功能限制恶意的操作,易于管理程序。
历史数据的査询和备份。
用户管現界面
管理员界面
用户界面
汽车电瓶
逆变器
14VDC
删数
数
220VAC
立增加用户
除「「据
据
据
用采
备
采
脚踏板驱动电机
户[集
数据查询
份
集
控
16路号mH眼
エ业Pc
器
左踏
板数
板数
据查
据查
图2硬件连接示意图
当测试台及其附属电路安装在车上,待汽车启动